Grounding Early Time Perception In Motor Activity (Le rôle de l'activité motrice dans la perception du temps chez les nourrissons) – GETPIMA

L’objectif de ce projet est d’explorer le rôle de l’incarnation (« embodiment ») – spécifiquement, l’activité motrice chez les nourrissons – dans le développement de la perception du temps chez l’enfant. Les adultes de toute provenance culturelle peuvent anticiper avec précision des événements, peuvent attraper des objets en vol, et de manière générale peuvent faire un nombre incalculable d’activités demandant des capacités temporelles. L’universalité de ces capacités pourrait laisser supposer qu’elles ne dépendent pas de l’apprentissage, un point de vue pris implicitement par les modèles de la perception temporelle à « pacemaker-accumulateur » et à « oscillateurs multiples ». Ces modèles souffrent d’un défaut majeur qui est la nécessité d’une remise à zéro du système pour chaque événement pour lequel on pourrait par la suite demander une estimation temporelle. Pour contourner ce problème les modèles basés sur l’affaiblissement dans le temps d’une trace mnésique ont été introduits. Nous proposerons un nouveau modèle de ce dernier type où l’apprentissage et l’activité motrice coordonnée jouent un rôle majeur. Cette hypothèse sera explorée par à l’aide des études comportementales de la perception du temps chez les nourrissons et par un modèle computationnel.

Les buts du projet sont :
- la réalisation d’un nouvel modèle computationnel de l’apprentissage de la perception du temps chez les enfants
- l’utilisation de ce modèle pour mieux comprendre la trajectoire développementale de l’émergence de la perception du temps chez les nourrissons
- la vérification empirique des hypothèses principales du modèle, par ex., la perception du temps chez l’enfant est-elle apprise à l’aide des activités motrices ?
- l’exploration de la relation entre l’activité motrice du nourrisson et la précision de ses capacités temporelles
- le développement des méthodes de pointe pour analyser des données EMG

Travaux empiriques
Nous investiguerons les effets de différentes manipulations des activités motrices des enfants sur la perception du temps . Quatre voies de recherche empirique différentes seront entreprises. Les expériences se baseront sur une technique de « rythme rompu » : un stimulus auditif ou visuel très marqué sera répété 8 fois à un intervalle fixe et la 9ième fois sera absent, ensuite 8 présentations du stimuli, suivi d’un « trou », etc. La réponse de l’enfant à l’absence du stimulus sera la mesure de leur anticipation – et donc leur apprentissage (ou non) de l’intervalle – de l’apparition du stimulus.

Techniques d’analyse avancées des données EMG :
Un aspect important et original du projet sera l’utilisation des EMG d’ajustement postural anticipatif (APA) qui apparaissent avant le début des mouvements visibles du bras, ce qui permettrait une mesure plus fine et, surtout, plus objective du moment précis des déclenchements moteurs de l’enfant. Par contre, les signaux EMG chez les nourrissons sont caractérisés par un niveau de bruit important, d’où la nécessité de développer des techniques nouvelles de filtrage et d’analyse de ces signaux. La discrimination automatique des EMG des enfants ayant observé des stimuli espacés régulièrement par rapport à ceux qui ont vu des stimuli espacés aléatoirement nous permettrait de conclure que les enfants du premier groupe ont appris l’intervalle temporel en question.

Modélisation computationnelle :
Le modèle computationnel proposé est basé sur une observation inattendue : la distribution des connexions entre neurones dans le cortex, des erreurs de perception temporelle, et des erreurs d’activité motrice sont toutes « sans échelle » (c.-à-d., la même distribution à toutes les échelles d’observation). Notre modèle aura une organisation neuronale « sans échelle » et se servira de l’activité motrice (simulée) pour se calibrer. Il devrait être capable de reproduire des résultats standards en perception du temps chez l’enfant.